有关原电池电极电势的几点注意事项

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3、潘勤鹤，张才灵　　（海南大学材料与化工学院，海南海口570228）　　摘要：由于无机化学教材中介绍的概念物理量较多，而且有不同的表现形式，导致学生学习时抓不住它们的联系与区别，容易产生混淆。本文针对标准电极电势及其相关热力学量这一知识点，通过系统的总结分析这一知识点，使其系统化、条理化，便于学生理解和掌握。　　关键词：标准摩尔吉布斯自由能；电极电势；电极　　基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划（NECT-11-0929），海南省自然科学基金项目（214020）　　通讯作者：潘勤鹤。　　无机化学是四大基础化学之一，是理工、农林、海洋等

4、学科的一门基础必修课，一般在大学一年级开设，为大学生学好专业课做准备。通过对基础化学知识的学习，便于大学生将化学的理论和方法应用于专业的学习和解决相关的问题。然而无机化学的知识点很多，包含有基本原理的化学热力学，关于微观粒子的物质结构，以及酸碱和氧化还原反应和电化学。氧化还原和电化学在无机化学是很重要一章[1]。而这章中主要讨论的是电化学，电化学是研究电能和化学能之间的相互转化的科学，它是化学的一个重要领域。在本章的教学中发现如果不能很好地解决原电池的基本理论的介绍和分析会导致学生混乱。本文针对这章中同学们容易混淆和犯错的几个知识点进

5、行分析，以便能更好地掌握和理解，从而达到知识点的融会贯通。　　一、电化学与热力学的关系　　G为吉布斯自由能，是状态函数，体现体系的量度性质，具有加和性。在恒温恒压过程中，体积所做的非体积功的最大限度，是自由能的减少值，且只有在可逆过程中，这种非体积功的最大值才得以实现。也就是说自由能减少的方向是恒温恒压下，无非体积功的反应自发进行的方向[1]。　　根据热力学吉布斯自由能在恒温恒压情况下：　　dG=dU+pdV-TdS（1）　　由热力学第一定律得：　　dU=δQR-δWm=TdS-pdV-δWf--------------------精

6、选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，感谢阅读下载---------------------~9~================精选公文范文，管理类，工作总结类，工作计划类文档，欢迎阅读下载==============（2）　　将（2）式代入（1）式得：dG=-δWf　　即：体系的吉布斯自由能减少等于体系在恒温恒压下所做的最大的非体积功，若非体积功只有可逆电池的电功一种，这里的可逆电池需要具备两个条件：第一，电极必须是可逆的；第二，要求通过电极的电流无限小，电极反应在接近电化学平衡的条件下进行。也就是说，一个自发的氧化还原

7、反应产生电流放电之后，可以在外接直流电源的作用下，进行原电池的逆向反应，系统和环境都能复原。　　可逆体系所做的电功等于电路中通过的电量与电势差之积[2]，即：W电=qE　　若转移的电子是1摩尔对应的电量则为，1摩尔中电子的数目N=×1023，一个电子所带电量e=×10-19C：　　q=×1023××10-19=96500C·mol-1当电池反应中转移的电子数为n摩尔时，它的电量q，为q=nF　　则当恒温恒压下体系的自由能减少全部用来转化为电功是：ΔrG=-nFE　　若均为标准情况下，则：ΔrGθm=-nFEθ-------------

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